JP2016515860A - System and method for determining sources of rotation associated with biological rhythm disorders - Google Patents

System and method for determining sources of rotation associated with biological rhythm disorders Download PDF

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Abstract

心拍リズム障害に関連する回転発生源を定める例示的なシステム及び方法を開示する。心拍リズム障害に関連する複数の時点で波面の複数の中心位置が計算される。次いで、複数の中心位置を接続する回転経路が決定される。システム及び方法は、回転経路に関連する有力な核を決定することができる。複数の中心位置に関連する複数の相対拡散形状が計算される。最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点が、回転経路内で決定される。交点の有界多角形が、有力な核として定義される。【選択図】図1Exemplary systems and methods for determining sources of rotation associated with heart rhythm disorders are disclosed. Multiple center positions of the wavefront are calculated at multiple time points related to the heart rhythm disorder. Next, a rotation path connecting the plurality of center positions is determined. The system and method can determine the dominant nuclei associated with the rotation path. A plurality of relative diffusion shapes associated with a plurality of center positions are calculated. A plurality of intersections of the minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes are determined in the rotation path. The bounded polygon at the intersection is defined as the dominant nucleus. [Selection] Figure 1

Description

本出願は、一般的に生物学的リズム障害に関する。より具体的には、本出願は、心拍リズム障害のような生物学的リズム障害に関連する回転発生源を定めるシステム及び方法に関する。   This application relates generally to biological rhythm disorders. More specifically, the present application relates to a system and method for defining sources of rotation associated with biological rhythm disorders such as heart rhythm disorders.

心拍(心臓)リズム障害は、世界を通して一般的であり、疾病及び死の有意な原因の代表例である。心臓における電気系の機能不良は、心拍リズム障害の直接原因の代表例である。心拍リズム障害は多くの形態で存在し、そのうちで治療することが最も複雑で困難なものは、心房細動(AF)、心室頻拍(VT)、及び心室細動(VF)である。心房頻拍(AT)、上室頻拍(SVT)、心房粗動(AFL)、上室異所性収縮/拍動(SVE)、及び心室期外収縮/拍動(PVC)を含む他のリズム障害は、治療することがより簡単であるが、同じく臨床的に重要である場合がある。   Heart rate (heart) rhythm disorders are common throughout the world and are representative of significant causes of illness and death. The malfunction of the electrical system in the heart is a representative example of a direct cause of heart rate rhythm disorders. Heart rhythm disorders exist in many forms, of which the most complex and difficult to treat are atrial fibrillation (AF), ventricular tachycardia (VT), and ventricular fibrillation (VF). Others including atrial tachycardia (AT), supraventricular tachycardia (SVT), atrial flutter (AFL), supraventricular ectopic contraction / beat (SVE), and ventricular extrasystole / beat (PVC) Rhythm disorders are easier to treat, but may also be clinically important.

これまで、心拍リズム障害、特にAF、VF、及び多形性VTという複雑なリズム障害の治療は、心拍リズム障害の発生源を抱える心臓内の位置を識別することができないことで困難であった。複雑なリズム障害が如何に機能するかに関する様々な理論、及びこれらの複雑なリズム障害を治療するための臨床応用があった。しかし、これらの応用のいずれも、複雑なリズム障害の治療において良好な結果をもたらすことを明らかにしていない。   Until now, the treatment of heart rate rhythm disorders, particularly complex rhythm disorders such as AF, VF, and polymorphic VT, has been difficult due to the inability to identify the location within the heart that has the source of the heart rhythm disorder. . There have been various theories as to how complex rhythm disorders function, and clinical applications to treat these complex rhythm disorders. However, none of these applications have shown good results in the treatment of complex rhythm disorders.

最近になって、複雑な心拍リズム障害に関連する発生源を初めて識別した躍進的な発見があった。この技術躍進は、世界中で心拍リズム障害の大きい割合をもたらしている回転活性化パターン(回転発生源)を識別するために患者内に導入されたカテーテルの電極から得られる信号内の心臓活性化情報(開始時間)を首尾良く再構成した。従って、心拍リズム障害の治療は、心拍リズム障害を取り除くために患者の心臓内の回転発生源をターゲットとすることができる。そのような治療は、例えば、アブレーションによって首尾良く遂行することができる。   More recently, there has been a breakthrough in identifying for the first time the sources associated with complex heart rhythm disorders. This technological breakthrough is based on cardiac activation in signals obtained from catheter electrodes introduced into patients to identify rotational activation patterns (rotation sources) that are leading to a large proportion of heart rate rhythm disorders worldwide. The information (start time) was successfully reconstructed. Thus, the treatment of a heart rhythm disorder can target a source of rotation within the patient's heart to remove the heart rhythm disorder. Such treatment can be successfully accomplished, for example, by ablation.

複雑な心拍リズム障害の回転発生源は、上述のように識別することができるが、回転発生源の伝播の範囲又は幅、及びその有力な回転中心は定められていない。一部の事例では、回転発生源は、一般的に架空の回転中心の周りを回転するように見えるが、患者の心臓の一区画の周りで拡散的に広がる傾向を有する1つ又はそれよりも多くの拡散区画(活性化波面)を有する場合がある。拡散活性化波面は、複雑なリズム障害の発生源に関連するが、これらの波面は、心拍リズム障害を進行させることに関して、回転発生源の1つ又はそれよりも多くの他の活性化波面よりも軽度にしか寄与しないと考えられる。   The source of rotation of a complex heart rhythm disorder can be identified as described above, but the range or width of rotation source propagation and its dominant center of rotation are not defined. In some cases, the source of rotation typically appears to rotate around an imaginary center of rotation, but one or more that tend to spread diffusively around a segment of the patient's heart May have many diffusion compartments (activated wavefronts). Diffusion activated wavefronts are associated with sources of complex rhythm disorders, but these wavefronts are more advanced than one or more other activation wavefronts of the rotation source with respect to progression of heart rate rhythm disorders. Is considered to contribute only mildly.

米国特許第8,165,666号明細書US Pat. No. 8,165,666

回転発生源に関連する回転経路及び有力な回転中心を含む心拍リズム障害に関連する回転発生源を定める公知のシステム又は方法は存在しない。   There is no known system or method for defining a rotation source associated with a heart rate rhythm disorder that includes a rotation path associated with the rotation source and a dominant center of rotation.

本発明の開示は、生物学的リズム障害を引き起こす回転発生源の決定、診断、及び/又は治療を可能にするために生物学的活性化情報が再構成されることになる心拍リズム障害、並びに神経学的発作、食道痙攣、不安定膀胱、過敏性腸症候群、及び他の生物学的障害のような他の生物学的リズム障害を含む様々なリズム障害に適用可能である。しかし、それは、心臓の複雑なリズム障害においてこれらの障害を高い精度及び利便性と共に治療することができるように障害の回転発生源の核を求める目的に特に有用である。   The present disclosure discloses a cardiac rhythm disorder in which biological activation information will be reconstructed to enable determination, diagnosis, and / or treatment of the source of rotation that causes the biological rhythm disorder, and Applicable to a variety of rhythm disorders including other biological rhythm disorders such as neurological seizures, esophageal cramps, unstable bladder, irritable bowel syndrome, and other biological disorders. However, it is particularly useful for the purpose of determining the nucleus of the rotation source of the disorder so that these disorders can be treated with high precision and convenience in complex rhythm disorders of the heart.

本発明の開示の利点の中でも、回転発生源の核を決定して治療することができるように、リズム障害の回転発生源に関連する再構成された心臓(又は生物学的)活性化情報を使用する機能がある。   Among the advantages of the present disclosure, reconstructed cardiac (or biological) activation information associated with a rhythm disorder rotation source is provided so that the nucleus of the rotation source can be determined and treated. There is a function to use.

別の利点は、本発明が、センサを有するカテーテルのような感知デバイスが患者内又はその近くに使用される間に迅速に実施することができ、更にリズム障害を改善し、多くの場合にそれを治す心臓組織治療を続けることができるシステム及び方法を提供する点である。従って、リズム障害の発生源の核を計算することにより、回転発生源を進行させる核の患者内の位置が与えられることになるので、治療は、この計算の直後に行うことができる。   Another advantage is that the present invention can be implemented quickly while a sensing device such as a catheter with a sensor is used in or near a patient, further improving rhythm disturbances and in many cases It is a point to provide a system and a method capable of continuing the heart tissue treatment for curing. Therefore, calculating the nucleus of the source of rhythm disturbances gives the position in the patient of the nucleus to advance the rotation source so that treatment can be performed immediately after this calculation.

本発明の開示の更に別の利点は、回転発生源に対する核の正確な識別が、心拍リズム障害を取り除くのを助けることができ、同時に心拍リズム障害の発生源を進行させることに軽度にしか寄与しないと考えられるそれ以外は健全な患者の心臓組織の破壊を制限又は回避することにも役立つ点である。   Yet another advantage of the present disclosure is that accurate identification of the nuclei relative to the source of rotation can help remove heart rate rhythm disturbances while at the same time making a minor contribution to advancing the source of heart rate rhythm disorders. Other than that, which may not be, it is also useful in limiting or avoiding the destruction of healthy patient heart tissue.

本明細書に使用する時に、再構成された活性化情報は、心拍信号又は生物学的信号の信号データであり、その各々は、生物学的リズム障害又は心臓リズム障害の1つ又はそれよりも多くの拍動に対して隣接センサ又は近接センサの位置から明瞭に異なるセンサ位置における活性化開始時間を識別するように処理されたものである。   As used herein, the reconstructed activation information is signal data of a heartbeat signal or a biological signal, each of which is one or more of a biological rhythm disorder or a cardiac rhythm disorder. It has been processed to distinguish activation start times at distinct sensor positions from adjacent sensor or proximity sensor positions for many beats.

本明細書に使用する時に、活性化開始時間は、活性化中の他の時点に対して患者の細胞又は組織において活性化が始まる時点である。   As used herein, the activation onset time is the point at which activation begins in the patient's cells or tissues relative to other points in time of activation.

本明細書に使用する時に、活性化は、細胞が無活動(弛緩)状態から活動(電気的)状態にその動作を始める過程である。   As used herein, activation is the process by which a cell begins to move from an inactive (relaxed) state to an active (electrical) state.

実施形態又は態様により、心拍リズム障害に関連する回転発生源を定める方法を開示する。心拍リズム障害に関連する複数の時点において、波面の複数の中心位置が計算される。波面は、心拍信号に関連する。次いで、複数の中心位置を接続する回転経路が決定される。   According to an embodiment or aspect, a method for determining a source of rotation associated with a cardiac rhythm disorder is disclosed. A plurality of center positions of the wavefront are calculated at a plurality of time points related to the heart rhythm disorder. The wavefront is related to the heartbeat signal. Next, a rotation path connecting the plurality of center positions is determined.

本方法は、回転経路に関連する有力な核の決定を含むことができる。複数の中心位置に関連する複数の相対拡散形状が計算される。最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点が、回転経路内で決定される。交点の有界多角形が、有力な核として定義される。   The method can include determining a dominant nucleus associated with the rotation path. A plurality of relative diffusion shapes associated with a plurality of center positions are calculated. A plurality of intersections of the minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes are determined in the rotation path. The bounded polygon at the intersection is defined as the dominant nucleus.

実施形態又は態様により、心拍リズム障害に関連する回転発生源を定めるシステムを開示する。システムは、コンピュータデバイスと、コンピュータデバイスによって実行された時にある一定の作動をコンピュータデバイスに実施させる命令を格納するための機械可読媒体とを含む。作動は、回転発生源に関連する複数の時点での波面の複数の中心位置を計算する段階を含む。波面は、心拍信号に関連する。作動はまた、複数の中心位置を接続する回転経路を決定する段階を含む。   According to an embodiment or aspect, a system for determining a source of rotation associated with a heart rhythm disorder is disclosed. The system includes a computing device and a machine-readable medium for storing instructions that cause the computing device to perform certain operations when executed by the computing device. Actuation includes calculating a plurality of center positions of the wavefront at a plurality of time points associated with the rotation source. The wavefront is related to the heartbeat signal. Actuation also includes determining a rotational path connecting a plurality of center positions.

コンピュータデバイスは、回転経路に関連する有力な核を決定するための作動を実行することができる。これらの作動は、複数の中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階を含む。これらの作動はまた、回転経路内の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階を含む。これらの作動は、更に、交点の有界多角形を有力な核として定義する段階を含む。   The computing device can perform operations to determine the dominant nuclei associated with the rotational path. These operations include calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with a plurality of center locations. These operations also include determining a plurality of intersections of the minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes in the rotational path. These operations further include defining the bounded polygon at the intersection as a dominant kernel.

更に別の実施形態又は態様により、プロセッサによって実行された時に心拍リズム障害に関連する回転発生源を定めるための作動をプロセッサに実施させる命令を格納する有形コンピュータ可読媒体を開示する。作動は、回転発生源に関連する複数の時点での波面の複数の中心位置を計算する段階を含む。波面は、心拍信号に関連する。作動はまた、複数の中心位置を接続する回転経路を決定する段階を含む。   According to yet another embodiment or aspect, a tangible computer readable medium is stored that stores instructions that when executed by a processor cause the processor to perform an action to determine a rotation source associated with a heart rhythm disorder. Actuation includes calculating a plurality of center positions of the wavefront at a plurality of time points associated with the rotation source. The wavefront is related to the heartbeat signal. Actuation also includes determining a rotational path connecting a plurality of center positions.

有形コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行された時に回転経路に関連する有力な核を決定するための作動をプロセッサに実施させる命令を格納することができる。これらの作動は、複数の中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階を含む。これらの作動はまた、回転経路内の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階を含む。これらの作動は、更に、交点の有界多角形を有力な核として定義する段階を含む。   The tangible computer readable medium can store instructions that, when executed by the processor, cause the processor to perform operations to determine the dominant kernel associated with the rotational path. These operations include calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with a plurality of center locations. These operations also include determining a plurality of intersections of the minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes in the rotational path. These operations further include defining the bounded polygon at the intersection as a dominant kernel.

上述の実施形態又は態様は、更に、複数の時点で電圧に関連する活性化開始時間を有する心拍信号の再構成信号データにアクセスすることができる。信号データは、スプライン−センサレファランスから関連の座標を有する位置に変換することができる。   The above-described embodiments or aspects may further access the reconstructed signal data of the heartbeat signal having an activation start time associated with the voltage at multiple time points. The signal data can be converted from the spline-sensor reference to a position having associated coordinates.

上述の実施形態又は態様は、更に、少なくとも閾値電圧レベルを有して閾値電圧レベルよりも低い位置によって囲まれた隣接位置を含むように波面を決定することができる。閾値電圧レベルは、最高電圧の予め定められた百分率とすることができる。   The above-described embodiments or aspects may further determine the wavefront to include adjacent positions surrounded by positions having at least a threshold voltage level and lower than the threshold voltage level. The threshold voltage level can be a predetermined percentage of the highest voltage.

上述の実施形態又は態様は、更に、有力な核を定めるために回転経路の周りの凸外皮の内側にある最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定することができるように、この凸外皮を決定することができる。   The above-described embodiments or aspects can further determine a plurality of intersections of the minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes that are inside the convex hull around the rotation path to define a dominant nucleus. This convex hull can be determined.

上述の実施形態又は態様は、更に、波面の中心位置の決定を含むことができる。波面に関連する位置の全ての第1の座標が平均化され、第1の平均座標が生成される。波面に関連する位置の全ての第2の座標が平均化され、第2の平均座標が生成される。その後に、波面の中心位置は、第1の平均座標と第2の平均座標とによって識別される位置として定められる。   The above-described embodiments or aspects can further include determining the center position of the wavefront. All the first coordinates of the position associated with the wavefront are averaged to generate a first average coordinate. All the second coordinates of the position associated with the wavefront are averaged to generate a second average coordinate. Thereafter, the center position of the wavefront is determined as a position identified by the first average coordinate and the second average coordinate.

上述の実施形態又は態様は、更に、波面の相対拡散形状を計算することができる。計算は、波面内の位置から波面の中心位置までの距離を決定する段階と、予め定められた乗数に距離の標準偏差を乗じたものに等しい半径を有する円を計算する段階とを含むことができる。予め定められた乗数は、2に等しいとすることができる。   The above described embodiments or aspects can further calculate the relative diffusion shape of the wavefront. The calculation may include determining a distance from a position in the wavefront to the center position of the wavefront and calculating a circle having a radius equal to a predetermined multiplier multiplied by the standard deviation of the distance. it can. The predetermined multiplier may be equal to 2.

本出願の上記及び他の目的、目標、及び利点は、以下に続く詳細説明を添付図面に関連して読解することによって明らかになるであろう。   The above and other objects, goals and advantages of the present application will become apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

添付図面の図に一部の実施形態又は態様を限定ではなく一例として示している。   Some embodiments or aspects are shown by way of example and not limitation in the figures of the accompanying drawings.

患者における心拍リズム障害に関連する例示的な回転発生源の例示的なグラフィックマッピングを示す図である。FIG. 5 illustrates an example graphic mapping of an example source of rotation associated with a heart rhythm disorder in a patient. 図1のスプライン−センサ要素の例示的なx−y座標グラフィックマッピングを示す図である。FIG. 2 illustrates an exemplary xy coordinate graphic mapping of the spline-sensor element of FIG. 関連の電圧に閾値が適用された状態で第1の波面(島)に変換された時の第1の例示的な時点での図1に示す回転発生源の第1の例示的な活性化波面を示す図である。The first exemplary activation wavefront of the rotation source shown in FIG. 1 at a first exemplary time point when converted to a first wavefront (island) with a threshold applied to the associated voltage FIG. 関連の電圧に閾値が適用された状態で第2の波面(島)に変換された時の第2の例示的な時点での図1に示す回転発生源の第2の例示的な活性化波面を示す図である。A second exemplary activation wavefront of the rotation source shown in FIG. 1 at a second exemplary time point when converted to a second wavefront (island) with a threshold applied to the associated voltage. FIG. 図2のx−y座標グラフィックマッピングによって表される例示的な島に寄与するx−y座標位置の平均化を示す図である。FIG. 3 illustrates the averaging of xy coordinate positions contributing to the exemplary island represented by the xy coordinate graphic mapping of FIG. ベクトル経路の内側の図3、図4の構成島の計算中心位置に基づく平均中心位置を示す図である。It is a figure which shows the average center position based on the calculation center position of the structure island of FIG. 3, FIG. 4 inside a vector path | route. ベクトル経路を形成する中心位置を有する島のベクトル経路に関連した相対空間拡散を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating relative spatial diffusion associated with a vector path of an island having a center position forming a vector path. ベクトル経路に関連して島の相対空間拡散を計算する例示的方法を示す図である。FIG. 6 illustrates an exemplary method for calculating relative spatial spread of islands in relation to vector paths. 図7の島の相対拡散をベクトル経路に関連してそれぞれの時点でそれらの中心位置に対して示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relative diffusion of the islands of FIG. 7 relative to their center position at each point in time relative to the vector path. 図1に示す心拍リズム障害の回転発生源に関連する例示的な核の決定を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary nucleus determination associated with the source of rotation of the heart rhythm disorder shown in FIG. 1. 図1に示す心拍リズム障害の回転発生源のような生物学的リズム障害の回転発生源に関連する回転経路を決定して有力な核を識別する例示的方法を示す流れ図である。2 is a flow diagram illustrating an exemplary method of determining a rotational path associated with a biological rhythm disorder rotation source such as the heart rhythm disorder rotation source shown in FIG. 一般的コンピュータシステムの例示的実施形態のブロック図である。1 is a block diagram of an exemplary embodiment of a general computer system.

本明細書では、心拍リズム障害のような生物学的リズム障害の回転発生源を定めるシステム及び方法を開示する。以下に続く説明では、例示的実施形態又は態様の完全な理解をもたらすために、説明目的で多くの特定の詳細内容を示している。しかし、開示するこれらの特定の詳細の全てを用いなくても例示的実施形態を実施することができることは当業者に明らかであろう。   Disclosed herein are systems and methods for defining a rotational source of biological rhythm disorders such as heart rhythm disorders. In the following description, for the purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the exemplary embodiments or aspects. However, it will be apparent to one skilled in the art that exemplary embodiments may be practiced without all of these specific details disclosed.

図1は、患者における心拍リズム障害に関連する例示的な回転発生源106の例示的なグラフィックマッピング100を示している。例えば、回転発生源106は、患者の心臓内に導入されたバスケット型カテーテル(図示せず)の電極レファランス104に沿って電極4−5−6付近の間のいずれかの位置にあり、スプラインレファランス102に沿ってスプラインB−C付近の間のいずれかの位置あると医師によって決定される可能性がある架空の回転中心112(疑問符で印した位置のうちの1つ又はそれよりも多く)の周りで反時計周りの回転パターンで進行すると考えられる患者の心臓の右心房内の心拍リズム障害の発生源である。異なる心拍リズム障害の回転発生源は、心臓の異なる腔内の異なる位置に置かれる場合があり、様々な回転中心の周りに異なる方向(例えば、時計周り)に回転する可能性があることに注意されたい。   FIG. 1 shows an exemplary graphic mapping 100 of an exemplary rotation source 106 associated with a heart rhythm disorder in a patient. For example, the rotation source 106 can be anywhere along the electrode reference 104 of a basket-type catheter (not shown) introduced into the patient's heart, between the vicinity of the electrodes 4-5-6 and the spline reference. Of an imaginary center of rotation 112 (one or more of the positions marked with a question mark) that may be determined by the physician to be anywhere along the spline B-C near 102 It is the source of heart rate rhythm disturbances in the right atrium of the patient's heart that are thought to progress in a counterclockwise rotational pattern. Note that different heart rate rhythm disturbance sources may be placed at different locations in different chambers of the heart and may rotate in different directions (eg, clockwise) around various centers of rotation. I want to be.

例示的な回転発生源106は、架空の回転中心112の周りで例えば100ms〜300msのサイクル時間にわたって反時計周りの回転パターンで進行する複数の活性化マッピング108、110を含むことができる。活性化マッピング108、110の各々は、スプラインレファランス102及びセンサレファランス104でのセンサの電荷レベル(又は電圧レベル)を表す要素114を含むことができる。活性化マッピング108、110は、心臓リズム障害の1つ又はそれよりも多くの拍動に対する複数のセンサでの活性化開始時間を識別する再構成活性化情報(心拍信号の再構成信号データ)を表している。例えば、活性化マッピング108、110は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている米国特許第8,165,666号明細書において特許保護された心臓活性化情報を再構成するためのシステム及び方法によって生成することができる。   The exemplary rotation source 106 can include a plurality of activation mappings 108, 110 that travel in a counterclockwise rotation pattern around a hypothetical rotation center 112, for example, over a cycle time of 100 ms to 300 ms. Each of the activation mappings 108, 110 can include an element 114 that represents the charge level (or voltage level) of the sensor at the spline reference 102 and sensor reference 104. Activation mapping 108, 110 provides reconstruction activation information (heartbeat signal reconstruction signal data) that identifies activation start times at multiple sensors for one or more beats of a cardiac rhythm disorder. Represents. For example, activation mapping 108, 110 is a system for reconstructing cardiac activation information that is patent-protected in US Pat. No. 8,165,666, which is incorporated herein by reference in its entirety. And by the method.

例えば、活性化マッピング108、110(又は活性化波面)は、’666特許の図11に示す複数の処理された心拍信号に対して生成された単相性活動電位(MAP)電圧表現とすることができる。具体的には、複数の心拍信号は’666特許に記載されているように処理され、MAP表現は、これらの処理された信号に基づいて生成される。全てのMAP表現の電気活動は、異なる時点での例示的な活性化マッピング108、110を示すシーケンスでマップすることができ、例えば、活性化マッピング108は、活性化マッピング110よりも早い。本発明の開示の明瞭化及び簡潔化のために2つの活性化マッピング108、110(又は活性化波面)しか示していないが、追加の活性化マッピングを架空の回転中心112の周りの回転発生源106の一部とすることができることに注意されたい。   For example, activation mapping 108, 110 (or activation wavefront) may be a monophasic action potential (MAP) voltage representation generated for a plurality of processed heartbeat signals shown in FIG. 11 of the '666 patent. it can. Specifically, a plurality of heartbeat signals are processed as described in the '666 patent, and a MAP representation is generated based on these processed signals. The electrical activity of all MAP representations can be mapped in a sequence showing exemplary activation mappings 108, 110 at different times, for example, the activation mapping 108 is earlier than the activation mapping 110. Although only two activation mappings 108, 110 (or activation wavefronts) are shown for clarity and brevity of the disclosure of the present invention, additional activation mappings are provided for rotation sources around the imaginary center of rotation 112. Note that it can be part of 106.

同様に、回転発生源を生成するための心臓活性化情報又は生物学的活性化情報を再構成することができる他のシステム及び方法は、回転経路を決定し、これらの回転発生源に関連する有力な回転核を識別する本発明のシステム及び方法への入力として使用することができる。   Similarly, other systems and methods that can reconstruct cardiac activation information or biological activation information to generate rotation sources determine rotation paths and are associated with these rotation sources. It can be used as an input to the system and method of the present invention to identify potential rotating nuclei.

一部の事例では、回転発生源106は、活性化波面108のような1つ又はそれよりも多くの拡散区画を有することができる。活性化波面108は、一般的に、架空の回転中心112の周りを回転し、患者の心臓の一区画の周りで拡散的に広がり、心拍リズム障害を進行させることに対して回転発生源106の1つ又はそれよりも多くの他の活性化波面110よりも軽度にしか寄与しないように見える。従って、以下により詳細に説明する図2〜図11は、図1を参照して上述した架空の回転中心112よりも如何にして正確に回転経路を計算で決定し、回転発生源106の有力な核を識別するかを解説することになる。   In some cases, the rotation source 106 can have one or more diffusion sections, such as an activated wavefront 108. The activation wavefront 108 generally rotates around an imaginary center of rotation 112, spreads diffusively around a segment of the patient's heart, and is used to advance the heart rhythm disorder. It appears to contribute less lightly than one or more other activated wavefronts 110. Accordingly, FIGS. 2 to 11, which will be described in more detail below, determine the rotational path more accurately by calculation than the imaginary rotational center 112 described above with reference to FIG. It will explain whether to identify the nucleus.

図2は、例示的な直交(x−y座標)グラフィックマッピング200を示している。直交グラフィックマッピング200は、グラフィックマッピング100内に示すスプライン/電極レファランス102、104からの心拍信号の再構成信号データを図3〜図11を参照して説明する1つ又はそれよりも多くの計算及び/又は決定に使用されるこの直交グラフィックマッピング200に示すx−y座標に変換する例示的方法を提供している。   FIG. 2 shows an exemplary orthogonal (xy coordinate) graphic mapping 200. Orthogonal graphic mapping 200 includes one or more calculations and reconstructed signal data of heartbeat signals from spline / electrode references 102, 104 shown in graphic mapping 100 described with reference to FIGS. An exemplary method of converting to the xy coordinates shown in this orthogonal graphic mapping 200 used for determination is provided.

例えば、直交グラフィックマッピング200は、x−y(0,0)からx−y(28,28)まで延びている。例示的な複数のx−y座標位置202は、図1の活性化波面110の要素114を表すことができる。グラフィックマッピング100の要素114から、座標位置202(位置204〜212を含む)及びそれらの関連の電荷(電圧)レベルを内挿することができる。従って、図1の活性化波面108、110の他の要素は、同じく直交座標に変換することができる。   For example, the orthogonal graphic mapping 200 extends from xy (0, 0) to xy (28, 28). The exemplary plurality of xy coordinate locations 202 may represent elements 114 of the activated wavefront 110 of FIG. From elements 114 of graphic mapping 100, coordinate positions 202 (including positions 204-212) and their associated charge (voltage) levels can be interpolated. Accordingly, other elements of the activated wavefronts 108, 110 of FIG. 1 can be converted to Cartesian coordinates as well.

変換Tx214は、x−y座標位置をスプライン−電極レファランスに変換することができる。例えば、x−y座標(4,8)は、以下のスプライン−電極レファランスに変換することができる。
スプライン=((x+l)/4)+A=((4+l)/4)+A=1.25+A=B、
電極=((y+l)/4)+1=((8+l)/4)+1=2.25+1=3.25=3.
The transformation Tx 214 can transform the xy coordinate position into a spline-electrode reference. For example, the xy coordinates (4, 8) can be converted to the following spline-electrode reference.
Spline = ((x + 1) / 4) + A = ((4 + 1) / 4) + A = 1.25 + A = B
Electrode = ((y + 1) / 4) +1 = ((8 + 1) / 4) + 1 = 2.25 + 1 = 3.25 = 3.

一部の実施形態において、スプライン−電極レファランスの値は、最も近いスプライン整数値及び電極整数値に丸められる。様々な他の実施形態において、ある一定の用途において、スプライン分数値を利用することができる。   In some embodiments, the spline-electrode reference value is rounded to the nearest spline integer value and electrode integer value. In various other embodiments, spline fractional values can be utilized in certain applications.

変換Rx216は、変換Tx214の逆である。変換Rx216は、上述のスプライン−電極レファランスをx−y座標位置に変換することができる。例えば、スプライン−電極位置B−3は、以下のx−y座標位置に変換することができる。
x=4(スプライン−A)=4(B−A)=4(1)=4、
y=4(電極−l)=4(3−1)=4(2)=8.
Transformation Rx216 is the inverse of transformation Tx214. The transformation Rx 216 can transform the above-described spline-electrode reference into an xy coordinate position. For example, the spline-electrode position B-3 can be converted into the following xy coordinate positions.
x = 4 (spline-A) = 4 (BA) = 4 (1) = 4,
y = 4 (electrode-l) = 4 (3-1) = 4 (2) = 8.

上述の例では、電極は、それらに割り当てられた実際の数字の恩典を有する。しかし、スプラインには、文字が割り当てられる。上述の数学演算を実施するために、スプラインは、A,B...Hを1,2...8で表すというように数字で表される。従って、以下のスプライン計算を容易に実施することができる。
A−A=(l−1)=0、
B−A=(2−l)=1、
...
H−A=(8−1)=7.
In the above example, the electrodes have the actual numeric benefits assigned to them. However, characters are assigned to splines. In order to perform the mathematical operations described above, the splines are A, B. . . H is 1,2. . . It is represented by a number such as 8. Therefore, the following spline calculation can be easily performed.
A−A = (l−1) = 0,
B−A = (2−l) = 1,
. . .
H-A = (8-1) = 7.

加算並びに他の数学計算のような他のスプライン計算を実施するのに、スプライン表現を使用することができる。   A spline representation can be used to perform other spline calculations such as addition as well as other mathematical calculations.

図3は、関連の電荷(電圧)に閾値が適用された状態で直交波面(島)300に変換された図1に示す回転発生源106の例示的な時点T0におけるサンプル活性化波面108を示している。島300は、活性化波面108と類似に見えるが、以下により詳細に説明するように、隣接して位置し、かつ電荷(電圧)閾値よりも大きい直交座標位置しか表していないことに注意されたい。 FIG. 3 shows the sample activation wavefront 108 at the exemplary time T 0 of the rotation source 106 shown in FIG. 1 converted to an orthogonal wavefront (island) 300 with a threshold applied to the associated charge (voltage). Show. Note that the island 300 looks similar to the activated wavefront 108 but represents only Cartesian coordinates located adjacent and greater than the charge (voltage) threshold, as described in more detail below. .

より具体的には、活性化波面108内の要素の電荷(電圧)に上位18%という閾値が適用されている。従って、活性化波面108のスプライン−電極レファランスが、直交波面(島)300の関係する位置に変換される場合に、本明細書に説明するように島300内への包含に向けて識別されてマーク付けされ、後の計算に使用される位置は、閾値電荷(電圧)よりも大きい隣接位置だけである。これらの位置は、閾値電荷(電圧)レベルでマーク付けされる。より具体的には、閾値よりも大きい隣接位置が、閾値よりも大きい位置の島を定め、閾値よりも小さい他の位置がこの島を取り囲む。   More specifically, a threshold value of the upper 18% is applied to the charge (voltage) of the element in the activation wavefront 108. Thus, when the spline-electrode reference of the activated wavefront 108 is converted to the relevant location of the orthogonal wavefront (island) 300, it is identified for inclusion within the island 300 as described herein. The only positions that are marked and used for subsequent calculations are adjacent positions that are greater than the threshold charge (voltage). These positions are marked with threshold charge (voltage) levels. More specifically, an adjacent position larger than the threshold defines an island at a position larger than the threshold, and another position smaller than the threshold surrounds this island.

更に、閾値内に、各々が閾値の3.6%である5つの電荷(電圧)レベル324〜332(例えば、島に対して電荷の上位18%)を定めることができる。具体的には、最高電荷レベル324は、活性化波面108内の電荷(電圧)の上位18%の[0%〜3.6%]として定められる。電荷レベル326、328、330、及び332は、それぞれ[3.6%〜7.2%]、[7.2%〜10.8%]、[10.8%〜14.4%]、及び[14.4%〜18.0%]として定められる。18%の閾値を用いているが、他の閾値も定めることができる。   Further, within the threshold, five charge (voltage) levels 324-332 (eg, the top 18% of charge relative to the island), each 3.6% of the threshold, can be defined. Specifically, the highest charge level 324 is defined as [0% to 3.6%] of the top 18% of the charge (voltage) in the activation wavefront 108. The charge levels 326, 328, 330, and 332 are respectively [3.6% to 7.2%], [7.2% to 10.8%], [10.8% to 14.4%], and [14.4% to 18.0%]. Although an 18% threshold is used, other thresholds can be defined.

図3に更に示すように、回転発生源106が活性化サイクルを完了するときに、11の時点T0〜TNが、回転発生源106に関連付けられる。時点の各々は、本明細書に説明するように心拍リズム障害のサイクルに関連する約100msから約300msまでの合計時間に対して約10msから約30ms離間させることができる。心拍リズム障害のサイクルに関連するより多くの時点を使用することができる。例えば、各時点は、約1ms離間させることができ、又は別のより長い期間で離間させることができる。 As further shown in FIG. 3, eleven times T 0 -T N are associated with the rotation source 106 when the rotation source 106 completes the activation cycle. Each of the time points can be separated by about 10 ms to about 30 ms for a total time of about 100 ms to about 300 ms associated with a cycle of heart rhythm disorder as described herein. More time points associated with the heart rhythm disorder cycle can be used. For example, the time points can be separated by about 1 ms or separated by another longer period.

例示的な時点T0における中心位置302を計算するために、島300に寄与するx−y座標位置は平均化される。ある時点での中心位置の計算は、下記で図5を参照してより詳細に例示する。同様に、時点T1〜TNにおける島に対して、中心位置304、306...322が計算される。 To calculate the center position 302 at the exemplary time T 0, the xy coordinate positions contributing to the island 300 are averaged. The calculation of the center position at a point in time is illustrated in more detail below with reference to FIG. Similarly, with respect to the island at time T 1 through T N, the center position 304. . . 322 is calculated.

完全サイクルの経過中の時点T0〜TNでの島300及びその他(図示していない全ての島)内の中心位置302、304...322は、図1に示す回転発生源106の有力な核に関連するベクトル経路301を定める。図3に示すように、ベクトル経路301は、中心位置302、304...322の間で延び、これらを連絡するベクトル303、305...323を含む。 Center positions 302, 304... In island 300 and others (all islands not shown) at times T 0 to T N during the course of the complete cycle. . . 322 defines a vector path 301 associated with the dominant nucleus of the rotation source 106 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the vector path 301 has center positions 302, 304. . . 322. Vectors 303, 305. . . 323.

図4は、関連の電荷(電圧)に閾値が適用された状態で直交波面(島)400に変換された図1に示す回転発生源106の例示的な時点T4でのサンプル活性化波面110を示している。島400を定めるのに、図3の島300を参照して上述したものと類似の計算が実施される。 FIG. 4 shows a sample activation wavefront 110 at the exemplary time T 4 of the rotation source 106 shown in FIG. 1 converted to an orthogonal wavefront (island) 400 with a threshold applied to the associated charge (voltage). Is shown. To define island 400, calculations similar to those described above with reference to island 300 of FIG. 3 are performed.

具体的には、例示的な時点T4での中心位置310を計算するために、島400に寄与するx−y座標位置が平均化される。上述のように、完全サイクルの経過中の時点T0〜TNでの島300、400、及びその他(図示していない全ての島)内の中心位置302、304...322は、ベクトル経路301の有力な核、例えば、図1に示す回転発生源106の有力な核に関連するベクトル経路301を定める。 Specifically, the xy coordinate positions contributing to the island 400 are averaged to calculate the center position 310 at the exemplary time point T 4 . As described above, the center positions 302, 304... In the islands 300, 400 and others (all islands not shown) at times T 0 to T N during the course of the complete cycle. . . 322 defines a vector path 301 associated with a dominant nucleus of the vector path 301, for example, a leading nucleus of the rotation source 106 shown in FIG.

図5は、図2に示すグラフィックマッピング200によって表される例示的な島に寄与するx−y座標位置の平均化を示している。   FIG. 5 illustrates the averaging of the xy coordinate positions contributing to the exemplary island represented by the graphic mapping 200 shown in FIG.

図5に特定的に示すように、島200内の位置204〜212(図2に示す)のx座標は平均化され、5.2という平均x座標が決定される。同様に、島200内の位置204〜212(図2に示す)y座標も平均化され、8.6という平均y座標が決定される。位置204〜212のx−y座標は、これらの位置の中心を表すことに注意されたい。   As specifically shown in FIG. 5, the x-coordinates of positions 204-212 (shown in FIG. 2) within island 200 are averaged to determine an average x-coordinate of 5.2. Similarly, the y-coordinates of positions 204-212 (shown in FIG. 2) within the island 200 are averaged to determine an average y-coordinate of 8.6. Note that the xy coordinates of positions 204-212 represent the center of these positions.

従って、島200内の位置のx座標及びy座標の計算された平均は、島に対する中心位置502をx−y座標位置(5.2,8.6)として定める。   Accordingly, the calculated average of the x and y coordinates of the position within the island 200 defines the center position 502 for the island as the xy coordinate position (5.2, 8.6).

図6は、ベクトル経路301の内側の図3、図4の構成島300、400、及び他の島(図示せず)の計算中心位置302、304...322に基づく平均中心位置602を示している。   6 shows the calculated center positions 302, 304... Of the constituent islands 300, 400 of FIG. 3, FIG. 4 and other islands (not shown) inside the vector path 301. . . An average center position 602 based on 322 is shown.

図6に示すように、時点T0〜TNでの中心位置302、304...322に基づく平均中心位置602は、スプライン−電極レファランスに変換され(図2を用いて)、ベクトル経路301の内側のx−y座標位置が、三角形RAVGに示す位置によってマーク付けされているように、ほぼスプラインC−Dの間と電極5とにあることを示している。 As shown in FIG. 6, the center position at the time T 0 ~T N 302,304. . . The average center position 602 based on 322 is converted to a spline-electrode reference (using FIG. 2) so that the xy coordinate position inside the vector path 301 is marked by the position shown in the triangle R AVG . FIG. 6 shows that the electrode 5 is between the splines C-D.

図3の島300のようないくつかの拡散島は、図1を参照して上述したように、スプラインB−C(及び電極4−5−6)付近の間にあると予想されていた架空の回転中心112付近の位置ではなく、ベクトル経路301の大体の中心位置(RAVG)に向けて全ての島の中心位置の計算平均をバイアスさせる傾向を有することは明らかである。図7〜図10を用いた下記の説明は、島300のような拡散島によって発生するバイアスを排除する方法を示している。 Some diffusion islands, such as island 300 of FIG. 3, were expected to be between splines B-C (and electrodes 4-5-6) as described above with reference to FIG. It is clear that the calculated average of the center positions of all the islands tends to be biased toward the approximate center position (R AVG ) of the vector path 301 rather than the position near the center of rotation 112. The following description using FIGS. 7-10 shows how to eliminate the bias caused by a diffusion island such as island 300. FIG.

図7は、図3、図4に示すベクトル経路301、並びにベクトル経路301を形成する中心位置を有する他の島(図示せず)に関連して島300、400の相対空間拡散702、704を示している。   FIG. 7 illustrates the relative spatial diffusion 702, 704 of the islands 300, 400 in relation to the vector path 301 shown in FIGS. 3 and 4, as well as other islands (not shown) having a central position forming the vector path 301. Show.

ベクトル経路301に関連して心臓のうちの比較的広い部分(例えば、島300)にわたって比較的広い空間に分布する(拡散した)リズム障害の発生源の島(波面)は、心拍リズム障害の発生源の有力な核によってだけではなく、心臓のうちで心拍リズム障害の発生源の有力な核に関連する電気経路に潜在的に関連しない他の部分によっても影響を受ける位置を含む可能性があることが見出されている。   The source island (wavefront) of the rhythm disorder that is distributed (spread) over a relatively large portion of the heart (eg, the island 300) relative to the vector path 301 is the occurrence of the heart rhythm disorder. It may include locations that are affected not only by the source's leading nuclei, but also by other parts of the heart that are potentially unrelated to the electrical pathways associated with the leading rhythm disorder source It has been found.

更に、ベクトル経路301に関連して比較的小さい空間分布(例えば、島400)内に集中する島(波面)の位置は、心拍リズム障害の発生源の有力な核によって駆動される電気回路に関連する連続性のフォーカスされたリンクを表し、従って、心拍リズム障害の発生源を維持するのに必要とされる電気経路に関連することが見出されている。   Furthermore, the location of the islands (wavefronts) concentrated within a relatively small spatial distribution (eg, island 400) relative to the vector path 301 is related to the electrical circuit driven by the dominant nucleus of the source of the heart rhythm disorder. Has been found to be related to the electrical pathways required to maintain a source of heart rhythm disturbances.

ベクトル経路301に関連する相対空間拡散を計算する例示的方法を下記で図8に関連して説明する。相対拡散を決定する他の方法を利用することもできる。   An exemplary method for calculating the relative spatial diffusion associated with the vector path 301 is described below in connection with FIG. Other methods of determining relative diffusion can also be used.

図8は、ベクトル経路に関連して島の相対空間拡散を計算する例示的方法800を示している。この例では、図2のマッピング200は、座標位置(5.2,8.6)での座標位置502がベクトル経路に沿って位置する島(波面)であると考えられたい。   FIG. 8 shows an exemplary method 800 for calculating the relative spatial spread of islands relative to a vector path. In this example, the mapping 200 of FIG. 2 is considered to be an island (wavefront) where the coordinate position 502 at the coordinate position (5.2, 8.6) is located along the vector path.

図5に示すように、島200内の位置204〜212(図2に示す)のx座標が平均化され、5.2という平均x座標が決定される。同様に、島200内の位置204〜212(図2に示す)のy座標も平均化され、8.6という平均y座標が決定される。従って、島200に対する計算中心位置502は、x−y座標対(5.2,8.6)である。   As shown in FIG. 5, the x-coordinates of positions 204 to 212 (shown in FIG. 2) within the island 200 are averaged to determine an average x-coordinate of 5.2. Similarly, the y-coordinates at positions 204-212 (shown in FIG. 2) within the island 200 are also averaged to determine an average y-coordinate of 8.6. Accordingly, the calculated center position 502 for the island 200 is an xy coordinate pair (5.2, 8.6).

位置204〜212の各々に対して距離d802が決定される。距離d802は、各々の位置のx−y座標から島200の計算中心位置502までの距離を表している。例えば、式808は、位置208(4,9)から中心位置502(5.2,8.6)までの距離d802を計算する距離計算804が、d=1.265であることを示している。同様に、島200の全ての他の構成位置に対しても距離dが計算される。島200の全ての位置204〜212に関連する距離dは、表803に提供している。   A distance d802 is determined for each of the positions 204-212. The distance d802 represents the distance from the xy coordinate of each position to the calculation center position 502 of the island 200. For example, the expression 808 indicates that the distance calculation 804 for calculating the distance d802 from the position 208 (4, 9) to the center position 502 (5.2, 8.6) is d = 1.265. . Similarly, the distance d is calculated for all other constituent positions of the island 200. The distance d associated with all locations 204-212 on island 200 is provided in table 803.

島200の相対拡散は、全ての位置208〜212から島200の中心位置502までの距離の2次標準偏差に等しい中心位置502からの半径806を有する円804によって表している。例えば、半径806は、全ての距離の標準偏差がs=0.894であり、2次標準偏差が2s=1.788である式810によって与えられる。従って、島200の相対拡散は、中心位置502(5.2,8.6)からの1.788という半径を有する円によって表している。   The relative diffusion of the island 200 is represented by a circle 804 having a radius 806 from the central location 502 equal to the secondary standard deviation of the distance from all locations 208-212 to the central location 502 of the island 200. For example, radius 806 is given by equation 810 where the standard deviation of all distances is s = 0.894 and the secondary standard deviation is 2s = 1.788. Accordingly, the relative diffusion of the island 200 is represented by a circle having a radius of 1.788 from the center position 502 (5.2, 8.6).

図7に示すベクトル経路301に関連する島300、400、並びにベクトル経路301を形成するか又はそれに沿って位置する中心位置を有する他の島(図示せず)の相対拡散702、704は、上述の例示的方法800を用いて計算することができる。   The relative diffusions 702, 704 of the islands 300, 400 associated with the vector path 301 shown in FIG. 7 as well as other islands (not shown) having a central location that forms or lies along the vector path 301 are described above. The exemplary method 800 can be calculated.

図9は、それぞれの時点t0、t4での図7の島300、400の中心位置302、310に対するこれらの島の相対拡散、及びそれぞれの時点t1〜t3、t5〜tNでの他の島(図示せず)の中心位置304〜308、312〜322に対するこれらの島の相対拡散である相対拡散902〜922を示しており、これらの拡散の全ては、ベクトル経路301に関連したものである。 FIG. 9 shows the relative diffusion of these islands relative to the center positions 302, 310 of the islands 300, 400 of FIG. 7 at the respective time points t 0 , t 4 , and the respective time points t 1 -t 3 , t 5 -t N. The relative diffusions 902-922, which are the relative diffusion of these islands relative to the center positions 304-308, 312-322 of other islands (not shown), are shown in the vector path 301. It is related.

図示するように、空間分布902〜922は、半径が時点t0〜tNでのベクトル経路301に関連する島の相対分布又は相対拡散性を表す計算円902〜922によって表している。回転発生源の有力な核(例えば、図1に示す架空の回転中心112)に対する円902〜922の各々の関連性は、それぞれの時点t0〜tNでの円902〜922の各々のサイズに反比例する。しかし、平均位置RAVG602は、より大きい円(より大きい半径を有する)に向けて傾く。従って、回転発生源の有力な核は、より小さい円910〜916に向う位置に配置されると予想される。 As shown, the spatial distribution 902-922 represents the calculated circles 902-922 representing the island relative distribution or relative diffusive radius is associated with a vector path 301 at time t 0 ~t N. Leading nucleus of rotating source (e.g., an imaginary rotation center 112 shown in FIG. 1) each of the relevance of the circle 902 to 922 with respect to the size of each circle 902 to 922 at each time point t 0 ~t N Inversely proportional to However, the average position R AVG 602 tilts towards a larger circle (having a larger radius). Therefore, it is expected that the leading nucleus of the rotation source will be placed at a position toward the smaller circles 910-916.

図10は、図1に示す心拍リズム障害の回転発生源106に関連する例示的な有力な核1018の決定を示している。   FIG. 10 illustrates an exemplary dominant nucleus 1018 determination associated with the heartbeat rhythm disorder rotation source 106 shown in FIG.

図10に特定的に示すように、ベクトル経路301は、ベクトル経路301に関連する全ての時点での中心位置302〜322(図3に示す)を接続する。ベクトル経路301に対して凸外皮1002が決定される。凸外皮1002は、時点t0〜tNでの中心位置302〜322から構成されるベクトル経路301の周りの凸形状を表している。 As specifically shown in FIG. 10, the vector path 301 connects the center positions 302 to 322 (shown in FIG. 3) at all points related to the vector path 301. A convex skin 1002 is determined for the vector path 301. The convex skin 1002 represents a convex shape around the vector path 301 composed of the center positions 302 to 322 at the time points t 0 to t N.

より具体的には、凸外皮は、1組の(x,y)座標位置を取り囲む最小凸多角形である。凸外皮は、1組の外側周縁を定めるために座標位置の組の周りにゴムバンドを伸ばすことによって形成される形状と考えることができる。従って、外側周縁上に位置しない座標位置は内部のものであり、形状の伸長に寄与しない。   More specifically, the convex hull is the smallest convex polygon surrounding a set of (x, y) coordinate positions. A convex skin can be thought of as a shape formed by stretching a rubber band around a set of coordinate positions to define a set of outer perimeters. Therefore, the coordinate positions not located on the outer periphery are internal and do not contribute to shape expansion.

計算幾何学は、凸外皮を構成するためのいくつかの確立されたアルゴリズムを含む。そのようなアルゴリズムの例は、1組の点を取り囲む凸形状の最短平坦辺を求めるいわゆるギフト包装紙アルゴリズムを含む。ギフト包装紙アルゴリズムは、点の組の周りの完成周回が完成し(例えば、最後の辺が最初の辺に接触するように)、凸多角形(凸外皮)がもたらされるまで点の組の外縁の周りに仮想の包装紙シートを反時計周りに折り畳むことによって作動する。   Computational geometry includes several established algorithms for constructing a convex hull. An example of such an algorithm includes a so-called gift wrapping algorithm that finds a convex shortest flat side surrounding a set of points. The gift wrapper algorithm completes the round around the point set (for example, the last side touches the first side), resulting in a convex polygon (convex hull) resulting in the outer edge of the point set It operates by folding a virtual wrapping paper sheet around the counterclockwise.

従って、凸外皮1002は、外側周縁、例えば、ベクトル経路301に関連するベクトル303、305...323内にジグザグに延びるベクトル経路301の内部はみ出しを無視することにより、ベクトル経路301の全周を滑らかにするように決定される。ベクトル経路301の形状とベクトル経路301の周りの凸外皮1002の形状との間の相違度は、ベクトル経路301に関連する離心率の尺度を示すことができる(例えば、多くの内部はみ出しは、より不規則なベクトル経路301を示すことになる)。   Thus, the convex skin 1002 has an outer periphery, eg, vectors 303, 305. . . By ignoring the internal protrusion of the vector path 301 extending in a zigzag manner in H.323, the entire circumference of the vector path 301 is determined to be smooth. The degree of difference between the shape of the vector path 301 and the shape of the convex hull 1002 around the vector path 301 can indicate a measure of eccentricity associated with the vector path 301 (eg, many internal protrusions are more Will show an irregular vector path 301).

最小半径を有する円(例えば、最小円912)は、その中心位置310(図3に示す)がアンカーとして選択される。凸外皮1002の内側では、最小円912から始めて隣接円910、914、916、918、及び920により、凸外皮1002の内側の内接多角形1016を定める交点セット1004〜1014が決定される。   A circle having a minimum radius (eg, the minimum circle 912) has its center position 310 (shown in FIG. 3) selected as an anchor. Inside the convex skin 1002, starting from the smallest circle 912, adjacent circles 910, 914, 916, 918 and 920 determine intersection sets 1004-1014 that define the inscribed polygon 1016 inside the convex skin 1002.

その後に、図1に示す心拍リズム障害に関連する回転発生源106の有力な核Rcore1018は、凸外皮1002内の交点セット1004〜1014の内側に有界凸多角形を表す交点1004〜1014の部分集合(例えば、内接多角形1016)として定められる。 Thereafter, the promising nucleus R core 1018 of the rotation source 106 related to the heartbeat rhythm disorder shown in FIG. 1 intersects 1004 to 1014 representing a bounded convex polygon inside the intersection set 1004 to 1014 in the convex skin 1002. As a subset (for example, an inscribed polygon 1016).

図11は、図1に示す心拍リズム障害の回転発生源106のような生物学的リズム障害の回転発生源に関連する回転経路を決定し、この回転発生源に関連する有力な核を識別する例示的方法1100を示す流れ図である。例示的方法1100は、図12を参照して以下により詳細に説明するコンピュータシステム1200によって実施することができる。   FIG. 11 determines a rotation path associated with a rotation source of a biological rhythm disorder, such as the heartbeat rhythm disorder rotation source 106 shown in FIG. 1, and identifies the dominant nuclei associated with this rotation source. 5 is a flow diagram illustrating an exemplary method 1100. The exemplary method 1100 may be implemented by a computer system 1200 described in more detail below with reference to FIG.

より具体的には、例示的方法1100は、作動1102で始まり、図1の心拍リズム障害の回転発生源106に関連する再構成信号データ(例えば、割り当てられた活性化開始時間を有する)が与えられるか、又はこれらのデータに例示的方法1100がアクセス可能である。作動1104において、図3に示すように時点T0〜TNのうちの時点T0のような時点が選択される。 More specifically, exemplary method 1100 begins at operation 1102 and provides reconstructed signal data (eg, having an assigned activation start time) associated with heartbeat rhythm disorder rotation source 106 of FIG. Or the method 1100 can access these data. In act 1104, a time point, such as time point T 0 , is selected from time points T 0 to T N as shown in FIG.

作動1106において、選択される時点に関連する再構成信号データがアクセスされる。作動1108において、信号データは、スプライン−電極レファランスから活性化開始時間での電圧レベルに関連する直交座標位置に変換される。例示的な変換に対しては、図2を参照して記述した。   In act 1106, reconfiguration signal data associated with the selected time point is accessed. In act 1108, the signal data is converted from the spline-electrode reference to a Cartesian coordinate position related to the voltage level at the activation start time. An exemplary transformation has been described with reference to FIG.

作動1110において、座標位置に閾値レベルが適用され、選択される時点、例えば、T0での信号データ内の上位電荷(電圧)レベルに基づいて座標位置がマーク付けされる。図3を参照して本明細書で上述したように、上位18%の電荷を表す閾値レベル又は別の閾値レベルを座標位置に適用することができる。 In act 1110, a threshold level is applied to the coordinate position and the coordinate position is marked based on the selected time, eg, the higher charge (voltage) level in the signal data at T 0 . As described herein above with reference to FIG. 3, a threshold level representing the top 18% charge or another threshold level may be applied to the coordinate location.

作動1112において、閾値レベルよりも低い座標位置によって囲まれた閾値レベルにあるか又はそれよりも高い隣接座標位置を含む島(波面)が決定される。例示的な島決定に対しては、図3及び図4を参照して記述した。作動1114において、島内の座標位置に対する中心位置が計算される。島内の中心位置の例示的な計算に対しては、図5を参照して記述した。   In act 1112, an island (wavefront) is determined that includes adjacent coordinate positions that are at or above a threshold level surrounded by coordinate positions below the threshold level. An exemplary island determination has been described with reference to FIGS. In act 1114, the center position relative to the coordinate position within the island is calculated. An exemplary calculation of the central location within the island has been described with reference to FIG.

作動1116において、島の相対拡散が決定される。相対拡散は、島内の位置の拡散を表す半径を有する円とすることができる。相対拡散の例示的な計算に対しては、図8を参照して記述した。   In act 1116, the relative diffusion of the islands is determined. The relative diffusion can be a circle having a radius that represents the diffusion of the location within the island. An exemplary calculation of relative diffusion has been described with reference to FIG.

アクセスされ、変換され、決定され、かつ計算される上述のデータは、例示的方法1100に則してその後の使用に向けて格納することができることに注意されたい(コンピュータメモリ又はストレージデバイス内になど)。   Note that the above-described data that is accessed, transformed, determined, and calculated can be stored for subsequent use in accordance with the exemplary method 1100 (such as in a computer memory or storage device). ).

作動1118において、より多くの処理すべき時点、例えば、時点T1〜TNが存在するか否かに関する決定が行われる。作動1118でより多くの処理すべき時点が存在すると決定された場合に、全ての時点(T0〜TN)を処理し終えるまで、次の時点(例えば、時点T1)に対して作動1104〜1116が繰り返され、以降同じく続く。作動1118でより多くの処理すべき時点が存在しないという決定が行われた場合に、方法1100は、作動1120に続く。 In act 1118, a determination is made as to whether there are more time points to process, eg, time points T 1 -T N. If it is determined at operation 1118 that there are more time points to process, operation 1104 for the next time point (eg, time point T 1 ) until all time points (T 0 -T N ) have been processed. ˜1116 is repeated, and so on. If a determination is made at act 1118 that there are no more time points to process, method 1100 continues to act 1120.

その後に、作動1120において、時点の全て(T0〜TN)での中心位置を接続するベクトル経路が決定される。ベクトル経路の例示的な決定に対しては、図3を参照して記述した。作動1122において、ベクトル経路から凸外皮が決定される。凸外皮の例示的な決定に対しては、図10を参照して記述した。 Thereafter, in act 1120, vector paths connecting the center positions at all of the time points (T 0 -T N ) are determined. An exemplary determination of the vector path has been described with reference to FIG. In act 1122, a convex hull is determined from the vector path. An exemplary determination of the convex hull has been described with reference to FIG.

作動1124において、最小半径を有する円(最小円)が選択される。次いで、作動1126において、凸外皮の内側にある自体の中心位置をアンカーとする最小円及び他の円に関連する1組の交点(例えば、内接多角形)が決定される。作動1128において、凸外皮内にある交点の組の内側で有界凸多角形の形成が可能であるか否かに関する決定が行われる。有界凸多角形を形成することができると決定された場合に、方法1100は作動1130に続く。これに代えて方法は、作動1132に続く。   In act 1124, the circle with the smallest radius (the smallest circle) is selected. Then, in act 1126, a set of intersection points (eg, inscribed polygons) associated with the smallest circle and other circles anchored to their center position inside the convex hull is determined. In act 1128, a determination is made as to whether a bounded convex polygon can be formed inside the set of intersection points within the convex skin. If it is determined that a bounded convex polygon can be formed, the method 1100 continues to operation 1130. Alternatively, the method continues to operation 1132.

作動1130では、図1の心拍リズム障害の回転発生源106の有力な核が、凸外皮の内側で有界凸多角形を形成する交点部分集合として定められる。作動1124〜1130の例に対しても、図10を参照して記述した。作動1132において、方法1100が終了する。   In act 1130, the dominant nucleus of the heartbeat rhythm disturbance source 106 of FIG. 1 is defined as the intersection subset forming a bounded convex polygon inside the convex skin. Examples of operations 1124-1130 have also been described with reference to FIG. In operation 1132, method 1100 ends.

作動時に、上述の開示に従って定められる図1に示す心拍リズム障害の回転発生源106は、心拍リズム障害を取り除くために患者の心臓内で治療することができる。例えば、この場合に、定められた回転経路301上又はその中にある患者の心臓組織を治療に向けたターゲットとすることができる。有力な核1018が識別された場合に、有力な核1018の外側の心臓組織を除き、有力な核1018上又はその中にある心臓組織を治療のターゲットとすることができる。様々な場合に、回転経路301又は有力な核1018よりも大きいマージンを治療目的で確立することができる。例えば、回転経路301又は有力な核1018よりも若干大きい(例えば、1ミリメートル又は数ミリメートルのもの)心臓組織領域を治療に向けたターゲットとすることができる。   In operation, the cardiac rhythm disorder rotation source 106 shown in FIG. 1 defined in accordance with the above disclosure can be treated in the patient's heart to remove the cardiac rhythm disorder. For example, in this case, the patient's heart tissue on or in the defined rotational path 301 can be targeted for treatment. If a dominant nucleus 1018 is identified, the heart tissue on or in the dominant nucleus 1018 can be targeted for treatment, except for the heart tissue outside the dominant nucleus 1018. In various cases, a margin greater than the rotational path 301 or the dominant nucleus 1018 can be established for therapeutic purposes. For example, a heart tissue region that is slightly larger (eg, one millimeter or several millimeters) than the rotational path 301 or the dominant nucleus 1018 can be targeted for treatment.

治療は、例えば、アブレーションによってターゲット心臓組織(マージンを有する/伴わない回転経路301又は有力な核1018)に首尾良く遂行することができる。当然ながら、ターゲット心臓組織の他の治療、例えば、様々なエネルギ源(高周波、低温エネルギ、マイクロ波、及び超音波を含むが、これらに限定されない)、遺伝子療法、幹細胞療法、ペーシング刺激、薬剤、又は他の療法が可能である。   The treatment can be successfully performed on the target heart tissue (rotational path 301 with or without margin or powerful nucleus 1018) by ablation, for example. Of course, other treatments of the target heart tissue, such as various energy sources (including but not limited to radio frequency, cryogenic energy, microwave, and ultrasound), gene therapy, stem cell therapy, pacing stimuli, drugs, Or other therapies are possible.

図12は、一般的コンピュータシステム1200の例示的実施形態のブロック図である。コンピュータシステム1200は、本明細書に開示する方法又はコンピュータベースの機能のうちのいずれか1つ又はそれよりも多くをコンピュータシステム1200に実施させるように実行することができる1組の命令を含むことができる。コンピュータシステム1200又はそのうちのいずれかの部分は、独立型デバイスとして作動させることができ、又は例えばネットワーク1224又は他の接続を用いて他のコンピュータシステム又は周辺デバイスに接続することができる。   FIG. 12 is a block diagram of an exemplary embodiment of a general computer system 1200. Computer system 1200 includes a set of instructions that can be executed to cause computer system 1200 to perform any one or more of the methods or computer-based functions disclosed herein. Can do. Computer system 1200, or any portion thereof, can operate as a stand-alone device or can be connected to other computer systems or peripheral devices using, for example, network 1224 or other connections.

コンピュータシステム1200は、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットPC、携帯情報端末(PDA)、モバイルデバイス、パームトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、通信デバイス、制御システム、ウェブ機器、又は取るべきアクションを指定する1組の命令を実行することができる(順次又はそれ以外で)あらゆる他のマシンのような様々なデバイスとして実施するか又はこれらのデバイス内に組み込むことができる。更に、単一コンピュータシステム1200を示すが、「システム」という語句は、1つ又はそれよりも多くのコンピュータ機能を実施するために1組又は複数組の命令を個々に又は共同して実行するためのシステム又はサブシステムのあらゆる集合を含むようにも取るべきである。   Computer system 1200 specifies a personal computer (PC), tablet PC, personal digital assistant (PDA), mobile device, palmtop computer, laptop computer, desktop computer, communication device, control system, web equipment, or action to be taken A set of instructions can be executed (sequentially or otherwise), implemented as various devices, such as any other machine, or incorporated into these devices. Further, although a single computer system 1200 is shown, the phrase “system” is intended to execute one or more sets of instructions individually or jointly to perform one or more computer functions. It should also be taken to include any set of systems or subsystems.

図12に示すように、コンピュータシステム1200は、プロセッサ1202、例えば、中央演算処理装置(CPU)、グラフィック処理ユニット(GPU)、又はこれらの両方を含むことができる。更に、コンピュータシステム1200は、バス1226を通して互いに通信することができる主メモリ1204と静的メモリ1206とを含むことができる。図示のように、コンピュータシステム1200は、液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)、フラットパネルディスプレイ、固体ディスプレイ、又はブラウン管(CRT)のような映像表示ユニット1210を更に含むことができる。更に、コンピュータシステム1200は、キーボードのような入力デバイス1212と、マウスのようなカーソル制御デバイス1214とを含むことができる。コンピュータシステム1200は、ディスクドライブユニット1216と、スピーカ又はリモートコントロールのような信号発生デバイス1222と、ネットワークインタフェースデバイス1208とを含むことができる。   As shown in FIG. 12, the computer system 1200 may include a processor 1202, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or both. Further, the computer system 1200 can include a main memory 1204 and a static memory 1206 that can communicate with each other through a bus 1226. As shown, the computer system 1200 may further include a video display unit 1210 such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), a flat panel display, a solid state display, or a cathode ray tube (CRT). Further, the computer system 1200 can include an input device 1212 such as a keyboard and a cursor control device 1214 such as a mouse. The computer system 1200 can include a disk drive unit 1216, a signal generation device 1222 such as a speaker or remote control, and a network interface device 1208.

図12に描く特定の実施形態又は態様において、ディスクドライブユニット1216は、1つ又はそれよりも多くの組の命令1220、例えば、ソフトウエアを内部に埋め込む符号化するか又は格納することができる機械可読媒体又はコンピュータ可読媒体1218を含むことができる。更に、命令1220は、本明細書に説明する方法又は論理のうちの1つ又はそれよりも多くを実施することができる。特定の実施形態又は態様において、命令1220は、主メモリ1204、静的メモリ1206内に完全に又は少なくとも部分的に存在し、及び/又はコンピュータシステム1200による実行中にプロセッサ1202内に存在することができる。主メモリ1204及びプロセッサ1202は、コンピュータ可読媒体を含むことができる。   In the particular embodiment or aspect depicted in FIG. 12, the disk drive unit 1216 may be encoded or stored with one or more sets of instructions 1220, eg, software embedded therein. Media or computer readable media 1218 may be included. Further, the instructions 1220 may implement one or more of the methods or logic described herein. In certain embodiments or aspects, instructions 1220 may be wholly or at least partially in main memory 1204, static memory 1206, and / or in processor 1202 during execution by computer system 1200. it can. Main memory 1204 and processor 1202 may include computer readable media.

代替実施形態又は態様において、本明細書に説明する方法のうちの1つ又はそれよりも多くを実施するのに、特定用途向け集積回路、プログラム可能論理アレイ、及び他のハードウエアデバイスのような専用ハードウエア実装を構成することができる。様々な実施形態又は態様の装置及びシステムを含むことができるアプリケーションは、様々な電子コンピュータシステムを広範に含むことができる。本明細書に説明する1つ又はそれよりも多くの実施形態又は態様は、相互接続した2つ又はそれよりも多くの特定のハードウエアモジュール又はデバイスをこれらのモジュールの間でかつこれらのモジュールによって通信することができる関連の制御信号及びデータ信号と共に用いて又は特定用途向け集積回路の一部として機能を実施することができる。従って、本発明のシステムは、ソフトウエア実装、ファームウエア実装、及びハードウエア実装を包含する。   In alternative embodiments or aspects, such as application specific integrated circuits, programmable logic arrays, and other hardware devices to perform one or more of the methods described herein. A dedicated hardware implementation can be configured. Applications that can include the devices and systems of the various embodiments or aspects can broadly include a variety of electronic computer systems. One or more embodiments or aspects described herein may include two or more specific hardware modules or devices interconnected between and by these modules. The functions can be implemented with associated control and data signals that can be communicated or as part of an application specific integrated circuit. Accordingly, the system of the present invention encompasses software implementation, firmware implementation, and hardware implementation.

様々な実施形態又は態様により、本明細書に説明する方法は、プロセッサ可読媒体に有形に具現化され、かつプロセッサによって実行することができるソフトウエアプログラムによって実施することができる。更に、例示的で非限定的な実施形態又は態様において、実施は、分散処理、コンポーネント/オブジェクト分散処理、及び並列処理を含むことができる。これに代えて、本明細書に説明する方法又は機能のうちの1つ又はそれよりも多くを実施するのに、仮想コンピュータシステム処理を構成することができる。   In accordance with various embodiments or aspects, the methods described herein can be implemented by a software program tangibly embodied in a processor-readable medium and executed by a processor. Further, in an exemplary, non-limiting embodiment or aspect, implementation can include distributed processing, component / object distributed processing, and parallel processing. Alternatively, a virtual computer system process can be configured to perform one or more of the methods or functions described herein.

コンピュータ可読媒体が命令1220を含むか、又はネットワーク1224に接続したデバイスがネットワーク1224を通して音声、ビデオ、又はデータを通信することができるように、伝播信号に応答して命令1220を受け入れて実行することも考えている。更に、命令1220は、ネットワークインタフェースデバイス1208を通してネットワーク上で送信又は受信することができる。   Accepting and executing instructions 1220 in response to a propagated signal such that a computer readable medium includes instructions 1220 or a device connected to network 1224 can communicate voice, video, or data over network 1224; I also think. Further, instructions 1220 can be transmitted or received over a network through network interface device 1208.

コンピュータ可読媒体を単一媒体であるものとして示すが、「コンピュータ可読媒体」という語句は、集中データベース又は分散データベース、及び/又は1つ又はそれよりも多くの組の命令を格納するそれらの関連のキャッシュ及びサーバのような単数又は複数の媒体を含む。「コンピュータ可読媒体」という語句は、プロセッサによる実行に向けて1組の命令を記憶又は符号化することができ、又は本明細書に開示する方法又は作動のうちのいずれか1つ又はそれよりも多くをコンピュータシステムに実施させるいずれかの有形媒体も含むべきである。   Although a computer-readable medium is shown as being a single medium, the phrase “computer-readable medium” refers to a centralized or distributed database and / or their associated set of instructions that store one or more sets of instructions. Includes one or more media such as caches and servers. The phrase “computer-readable medium” can store or encode a set of instructions for execution by a processor, or any one or more of the methods or operations disclosed herein. Any tangible medium that causes a computer system to implement many should also be included.

特定の非限定的な例示的実施形態又は例示的態様において、コンピュータ可読媒体は、1つ又はそれよりも多くの不揮発性読取専用メモリを含むメモリカード又は他のパッケージのような半導体メモリを含むことができる。更に、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ又は他の揮発性書き換え可能メモリとすることができる。更に、コンピュータ可読媒体は、ディスク、テープ、又は送信媒体を通して通信される信号のような搬送波信号を捕捉して格納するための他のストレージデバイスのような光磁気媒体又は光媒体を含むことができる。有形ストレージ媒体と同等である分散媒体として、電子メールへのデジタルファイル添付又は他の自己内蔵情報アーカイブ又はアーカイブの組を考えることができる。従って、本明細書には、データ又は命令を格納することができるコンピュータ可読媒体又は分散媒体、他の均等物、及び後継媒体のうちのいずれか1つ又はそれよりも多くが含まれる。   In certain non-limiting exemplary embodiments or aspects, the computer-readable medium includes a semiconductor memory such as a memory card or other package that includes one or more non-volatile read-only memories. Can do. Further, the computer readable medium can be a random access memory or other volatile rewritable memory. In addition, computer readable media can include magneto-optical or optical media such as a disk, tape, or other storage device for capturing and storing carrier signals such as signals communicated through a transmission medium. . As a distributed medium that is equivalent to a tangible storage medium, a digital file attachment to an email or other self-contained information archive or set of archives can be considered. Accordingly, this specification includes any one or more of computer-readable or distributed media, other equivalents, and successor media that can store data or instructions.

様々な実施形態又は態様により、本明細書に説明する方法は、コンピュータプロセッサ上で作動する1つ又はそれよりも多くのソフトウエアプログラムとして実施することができる。本明細書に説明する方法を実施するのに、特定用途向け集積回路、プログラム可能論理アレイ、及び他のハードウエアデバイスを含むがこれらに限定されない専用ハードウエア実装を同じく構成することができる。更に、本明細書に説明する方法を実施するのに、分散処理又はコンポーネント/オブジェクト分散処理、並列処理、又は仮想マシン処理を含むがこれらに限定されない別のソフトウエア実装を構成することができる。   In accordance with various embodiments or aspects, the methods described herein can be implemented as one or more software programs running on a computer processor. Specialized hardware implementations, including but not limited to application specific integrated circuits, programmable logic arrays, and other hardware devices can also be configured to implement the methods described herein. Further, other software implementations can be configured to implement the methods described herein, including but not limited to distributed processing or component / object distributed processing, parallel processing, or virtual machine processing.

開示する方法を実施するソフトウエアをディスク又はテープのような磁気媒体、ディスクのような光磁気媒体又は光媒体、メモリカードのような固体媒体、又は1つ又はそれよりも多くの読取専用(不揮発性)メモリ、ランダムアクセスメモリ、又は他の書き換え可能(揮発性)メモリを含む他のパッケージのような有形ストレージ媒体上に任意的に格納することができることにも注意しなければならない。ソフトウエアは、コンピュータ命令を含む信号を利用することができる。有形ストレージ媒体と同等である分散媒体として、電子メールへのデジタルファイル添付又は他の自己内蔵情報アーカイブ又はアーカイブの組を考えることができる。従って、本明細書には、本明細書のソフトウエア実装を格納することができる本明細書に列記する有形ストレージ媒体又は分散媒体、並びに他の均等物及び後継媒体が含まれる。   Software that implements the disclosed methods may be a magnetic medium such as a disk or tape, a magneto-optical or optical medium such as a disk, a solid medium such as a memory card, or one or more read-only (non-volatile) It should also be noted that it can optionally be stored on a tangible storage medium, such as other packages including memory), random access memory, or other rewritable (volatile) memory. Software can make use of signals including computer instructions. As a distributed medium that is equivalent to a tangible storage medium, a digital file attachment to an email or other self-contained information archive or set of archives can be considered. Accordingly, this specification includes the tangible storage or distribution media listed herein as well as other equivalent and successor media capable of storing the software implementations herein.

すなわち、心拍リズム障害のような生物学的リズム障害に関連する回転発生源を定めるシステム及び方法を本明細書に記述した。特定の例示的実施形態又は例示的態様を記述したが、本発明の広義の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態又は態様に様々な修正及び変形を加えることができることは明らかであろう。従って、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で捉えるべきものである。本明細書の一部を構成する添付図面は、主題を実施することができる特定の実施形態又は態様を限定ではなく例示として示している。当業者が本明細書に開示する教示を実施することを可能にするために、例示する実施形態又は態様を十分に詳細に記述した。本発明の開示の範囲から逸脱することなく構造的かつ論理的な代替及び変更を行うことができるように、これらの実施形態又は態様から他の実施形態又は態様を利用かつ導出することができる。従って、本明細書は、限定的な意味で捉えるべきものではなく、様々な実施形態又は態様の範囲は、特許請求の範囲並びにそのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全ての範囲によってのみ定められる。   Thus, a system and method for defining a source of rotation associated with a biological rhythm disorder such as a heart rhythm disorder has been described herein. Although particular exemplary embodiments or exemplary aspects have been described, it will be apparent that various modifications and variations can be made to these embodiments or aspects without departing from the broad scope of the invention. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded in an illustrative sense rather than a restrictive sense. The accompanying drawings, which form a part of this specification, illustrate by way of example and not limitation, specific embodiments or aspects in which the subject matter may be practiced. Illustrative embodiments or aspects have been described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the teachings disclosed herein. Other embodiments or aspects may be utilized and derived from these embodiments or aspects so that structural and logical substitutions and changes can be made without departing from the scope of the present disclosure. Accordingly, this description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the various embodiments or aspects is intended to cover the scope of the claims and all equivalents to which such claims are entitled. Determined only by.

本発明の主題のそのような実施形態又は態様は、単に便宜的かつ本出願の範囲をいずれかの単一の発明に又は実際に1つよりも多いものを開示する場合は本発明の概念に任意に限定するように考えられることなく、「発明」という語句で個々に及び/又は集合的に本明細書では参照することができる。従って、本明細書では特定の実施形態又は態様を図示して記述したが、同じ目的をもたらすために計算されるあらゆる構成を図示の特定の実施形態又は態様に対して代用することができることを理解しなければならない。本発明の開示は、様々な実施形態又は態様のあらゆるかつ全ての修正又は変形を網羅するように意図したものである。以上の説明を精査した上で、上述の実施形態又は態様、及び本明細書には具体的に記載していない他の実施形態又は態様の組合せは当業者には明らかであろう。   Such embodiments or aspects of the inventive subject matter are merely for convenience and scope of the application to any single invention or indeed to the inventive concept if more than one is disclosed. Without being considered as limiting in any way, the phrase “invention” may be referred to herein individually and / or collectively. Thus, although specific embodiments or aspects have been illustrated and described herein, it is understood that any configuration calculated to provide the same purpose can be substituted for the specific embodiments or aspects illustrated. Must. This disclosure is intended to cover any and all modifications or variations of various embodiments or aspects. Upon review of the above description, combinations of the above-described embodiments or aspects and other embodiments or aspects not specifically described herein will be apparent to those skilled in the art.

「37C.F.R.§1.72(b)」に準拠して要約を提供し、この要約は、閲読者が技術的な開示内容の性質及び要旨を迅速に確認することを可能にするであろう。この要約は、特許請求の範囲又は意味を解釈又は限定するのに使用されることにはならないという理解の下に提出したものである。   Provides a summary in accordance with “37CFR §1.72 (b)”, which enables readers to quickly ascertain the nature and gist of the technical disclosure. Will. This Abstract is submitted with the understanding that it will not be used to interpret or limit the scope or meaning of the claims.

実施形態又は態様の以上の説明では、本発明の開示を効率化するために様々な特徴を単一実施形態内に互いにまとめている。この開示方法は、主張する実施形態又は態様が、各特許請求の範囲内に明示的に具陳する特徴よりも多い特徴を有することを反映するものであると解釈すべきではない。上述の反映とは逆に、以下に続く特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、開示する単一実施形態又は態様の全ての特徴よりも少ないものに存する。従って、以下に続く特許請求の範囲は、これにより「発明を実施するための形態」に組み込まれ、各特許請求の範囲は、別個の例示的実施形態又は例示的態様として独自で成立する。本明細書に説明する様々な実施形態又は態様は、本明細書に明示的に言及していない異なる組合せに組み合わせるか又はまとめることができるように考えている。更に、そのような異なる組合せを含む特許請求の範囲も、「発明を実施するための形態」に組み込むことができる別個の例示的実施形態又は例示的態様として独自で成立することができるように更に考えている。   In the foregoing description of embodiments or aspects, various features are grouped together in a single embodiment to facilitate the disclosure of the present invention. This method of disclosure is not to be interpreted as reflecting that the claimed embodiments or aspects have more features than are expressly recited in each claim. Contrary to the foregoing, the subject matter of the invention resides in less than all features of a single embodiment or aspect disclosed, as reflected in the claims that follow. Thus, the following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, with each claim standing on its own as a separate exemplary embodiment or example. It is contemplated that the various embodiments or aspects described herein can be combined or combined into different combinations not explicitly mentioned herein. Further, the claims including such different combinations can also be independently established as separate exemplary embodiments or exemplary aspects that can be incorporated into the “DETAILED DESCRIPTION”. thinking.

100 グラフィックマッピング
102 スプラインレファランス
104 電極レファランス
106 回転発生源
112 架空の回転中心
100 Graphic mapping 102 Spline reference 104 Electrode reference 106 Rotation source 112 Imaginary rotation center

Claims (30)

心拍リズム障害に関連する回転発生源を定める方法であって、
前記回転発生源に関連する複数の時点で、心拍信号に関連する波面の複数の中心位置をコンピュータデバイスによって計算する段階と、
前記複数の中心位置を接続する回転経路を前記コンピュータデバイスによって決定する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
A method for determining a source of rotation associated with a heart rhythm disorder,
Calculating, by a computing device, a plurality of center positions of a wavefront associated with a heartbeat signal at a plurality of times associated with the rotation source;
Determining a rotation path connecting the plurality of central positions by the computing device;
A method comprising the steps of:
前記心拍信号の再構成された信号データにアクセスする段階を更に含み、
前記再構成された信号データは、前記複数の時点での電圧に関連する活性化開始時間を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
Further comprising accessing the reconstructed signal data of the heartbeat signal;
The reconstructed signal data has activation start times associated with voltages at the plurality of time points;
The method according to claim 1.
前記再構成された信号データをスプライン−センサレファランスからx−y座標位置に変換する段階を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, further comprising converting the reconstructed signal data from spline-sensor reference to xy coordinate positions. 前記波面の各々を少なくとも閾値電圧レベルを有して該閾値電圧レベルよりも低い位置によって囲まれた隣接位置を含むように決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising determining each of the wavefronts to include at least a threshold voltage level and adjacent positions surrounded by a position below the threshold voltage level. 前記閾値電圧レベルは、最高電圧の予め定められた百分率であることを特徴とする請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the threshold voltage level is a predetermined percentage of a maximum voltage. 前記回転経路に関連する有力な核を決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising determining a dominant nucleus associated with the rotation path. 前記回転経路に関連する前記有力な核の決定は、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記回転経路内の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。
The determination of the dominant nucleus associated with the rotation path is
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes in the rotational path;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
including,
The method according to claim 6.
相対拡散形状の計算は、
前記波面内の位置から該波面の中心位置までの距離を決定する段階と、
予め定められた乗数に前記距離の標準偏差を乗じたものに等しい半径を有する円を計算する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。
The calculation of the relative diffusion shape is
Determining a distance from a position in the wavefront to a center position of the wavefront;
Calculating a circle having a radius equal to a predetermined multiplier multiplied by the standard deviation of the distance;
including,
The method according to claim 7.
前記回転経路に関連する前記有力な核の決定は、
前記回転経路の周りの凸外皮を決定する段階と、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記凸外皮の内側の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。
The determination of the dominant nucleus associated with the rotation path is
Determining a convex hull around the rotation path;
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes inside the convex skin;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
including,
The method according to claim 6.
波面の中心位置の計算は、
前記波面に関連する位置の全ての第1の座標を平均化して第1の平均座標を発生させる段階と、
前記波面に関連する前記位置の全ての第2の座標を平均化して第2の平均座標を発生させる段階と、
前記波面の前記中心位置を前記第1の平均座標と前記第2の平均座標とによって識別された位置として定義する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The calculation of the center position of the wavefront is
Averaging all first coordinates of positions associated with the wavefront to generate first average coordinates;
Averaging all second coordinates of the position associated with the wavefront to generate a second average coordinate;
Defining the center position of the wavefront as a position identified by the first average coordinate and the second average coordinate;
including,
The method according to claim 1.
心拍リズム障害に関連する回転発生源を定めるシステムであって、
コンピュータデバイスと、
前記コンピュータデバイスによって実行された時に該コンピュータデバイスをして
前記回転発生源に関連する複数の時点で心拍信号に関連する波面の複数の中心位置を計算する段階、及び
前記複数の中心位置を接続する回転経路を決定する段階、
を含む作動を実行させる命令を格納する機械可読媒体と、
を含むことを特徴とするシステム。
A system for determining a source of rotation associated with a heart rhythm disorder,
A computer device;
Calculating a plurality of center positions of a wavefront associated with a heartbeat signal at a plurality of time points associated with the source of rotation, when executed by the computing device, and connecting the plurality of center positions Determining the rotation path;
A machine-readable medium storing instructions for performing operations including:
A system characterized by including.
前記作動は、前記複数の時点での電圧に関連する活性化開始時間を有する前記心拍信号の再構成された信号データにアクセスする段階を更に含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the actuating further comprises accessing reconstructed signal data of the heartbeat signal having an activation start time associated with voltages at the plurality of times. 前記作動は、前記再構成された信号データをスプライン−センサレファランスからx−y座標位置に変換する段階を更に含むことを特徴とする請求項12に記載のシステム。   The system of claim 12, wherein the actuating further comprises converting the reconstructed signal data from a spline-sensor reference to an xy coordinate position. 前記作動は、前記波面の各々を少なくとも閾値電圧レベルを有して該閾値電圧レベルよりも低い位置によって囲まれた隣接位置を含むように決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。   12. The act of claim 11, further comprising determining each of the wavefronts to include an adjacent position surrounded by a position having at least a threshold voltage level and lower than the threshold voltage level. The system described. 前記閾値電圧レベルは、最高電圧の予め定められた百分率であることを特徴とする請求項14に記載のシステム。   The system of claim 14, wherein the threshold voltage level is a predetermined percentage of a maximum voltage. 前記作動は、前記回転経路に関連する有力な核を決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the actuating further comprises determining a dominant nucleus associated with the rotational path. 前記回転経路に関連する前記有力な核の決定のための作動は、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記回転経路内の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
The operation for determining the dominant nucleus associated with the rotational path is:
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes in the rotational path;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
Further including
The system of claim 16.
相対拡散形状の計算のための作動は、
前記波面内の位置から該波面の中心位置までの距離を決定する段階と、
予め定められた乗数に前記距離の標準偏差を乗じたものに等しい半径を有する円を計算する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項17に記載のシステム。
The operation for the calculation of the relative diffusion shape is
Determining a distance from a position in the wavefront to a center position of the wavefront;
Calculating a circle having a radius equal to a predetermined multiplier multiplied by the standard deviation of the distance;
Further including
The system according to claim 17.
前記回転経路に関連する前記有力な核の決定のための作動は、
前記回転経路の周りの凸外皮を決定する段階と、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記凸外皮の内側の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
The operation for determining the dominant nucleus associated with the rotational path is:
Determining a convex hull around the rotation path;
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes inside the convex skin;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
Further including
The system of claim 16.
波面の中心位置の計算のための作動は、
前記波面に関連する位置の全ての第1の座標を平均化して第1の平均座標を発生させる段階と、
前記波面に関連する前記位置の全ての第2の座標を平均化して第2の平均座標を発生させる段階と、
前記波面の前記中心位置を前記第1の平均座標と前記第2の平均座標とによって識別された位置として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項11に記載のシステム。
The operation for calculating the center position of the wavefront is
Averaging all first coordinates of positions associated with the wavefront to generate first average coordinates;
Averaging all second coordinates of the position associated with the wavefront to generate a second average coordinate;
Defining the center position of the wavefront as a position identified by the first average coordinate and the second average coordinate;
Further including
The system according to claim 11.
プロセッサによって実行された時に該プロセッサをして心拍リズム障害に関連する回転発生源を定めるための作動を実行させる命令を格納する有形コンピュータ可読媒体であって、
前記作動は、
前記回転発生源に関連する複数の時点で心拍信号に関連する波面の複数の中心位置を計算する段階と、
前記複数の中心位置を接続する回転経路を決定する段階と、
を含む、
ことを特徴とする有形コンピュータ可読媒体。
A tangible computer readable medium storing instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform operations to determine a rotation source associated with a heart rhythm disorder,
The operation is
Calculating a plurality of center positions of a wavefront associated with a heartbeat signal at a plurality of time points associated with the rotation source;
Determining a rotation path connecting the plurality of center positions;
including,
A tangible computer readable medium characterized by the above.
前記作動は、前記複数の時点での電圧に関連する活性化開始時間を有する前記心拍信号の再構成された信号データにアクセスする段階を更に含むことを特徴とする請求項21に記載の有形コンピュータ可読媒体。   The tangible computer of claim 21, wherein the actuating further comprises accessing reconstructed signal data of the heartbeat signal having an activation start time associated with voltages at the plurality of times. A readable medium. 前記作動は、前記再構成された信号データをスプライン−センサレファランスからx−y座標位置に変換する段階を更に含むことを特徴とする請求項22に記載の有形コンピュータ可読媒体。   The tangible computer readable medium of claim 22, wherein the actuating further comprises converting the reconstructed signal data from a spline-sensor reference to an xy coordinate position. 前記作動は、前記波面の各々を少なくとも閾値電圧レベルを有して該閾値電圧レベルよりも低い位置によって囲まれた隣接位置を含むように決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項21に記載の有形コンピュータ可読媒体。   The act of further comprising: determining each of the wavefronts to include an adjacent position surrounded by a position having at least a threshold voltage level and lower than the threshold voltage level. The tangible computer readable medium described. 前記閾値電圧レベルは、最高電圧の予め定められた百分率であることを特徴とする請求項24に記載の有形コンピュータ可読媒体。   The tangible computer readable medium of claim 24, wherein the threshold voltage level is a predetermined percentage of a maximum voltage. 前記作動は、前記回転経路に関連する有力な核を決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項21に記載の有形コンピュータ可読媒体。   The tangible computer readable medium of claim 21, wherein the actuating further comprises determining a dominant nucleus associated with the rotational path. 前記回転経路に関連する前記有力な核の決定のための作動は、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記回転経路内の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項26に記載の有形コンピュータ可読媒体。
The operation for determining the dominant nucleus associated with the rotational path is:
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes in the rotational path;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
Further including
27. A tangible computer readable medium according to claim 26.
相対拡散形状の計算のための作動は、
前記波面内の位置から該波面の中心位置までの距離を決定する段階と、
予め定められた乗数に前記距離の標準偏差を乗じたものに等しい半径を有する円を計算する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項27に記載の有形コンピュータ可読媒体。
The operation for the calculation of the relative diffusion shape is
Determining a distance from a position in the wavefront to a center position of the wavefront;
Calculating a circle having a radius equal to a predetermined multiplier multiplied by the standard deviation of the distance;
Further including
28. A tangible computer readable medium according to claim 27.
前記回転経路に関連する前記有力な核の決定のための作動は、
前記回転経路の周りの凸外皮を決定する段階と、
前記複数の前記中心位置に関連する複数の相対拡散形状を計算する段階と、
前記凸外皮の内側の最小相対拡散形状及び他の相対拡散形状の複数の交点を決定する段階と、
前記交点の有界多角形を前記有力な核として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項26に記載の有形コンピュータ可読媒体。
The operation for determining the dominant nucleus associated with the rotational path is:
Determining a convex hull around the rotation path;
Calculating a plurality of relative diffusion shapes associated with the plurality of center positions;
Determining a plurality of intersections of a minimum relative diffusion shape and other relative diffusion shapes inside the convex skin;
Defining the bounded polygon of the intersection as the dominant core;
Further including
27. A tangible computer readable medium according to claim 26.
波面の中心位置の計算のための作動は、
前記波面に関連する位置の全ての第1の座標を平均化して第1の平均座標を発生させる段階と、
前記波面に関連する前記位置の全ての第2の座標を平均化して第2の平均座標を発生させる段階と、
前記波面の前記中心位置を前記第1の平均座標と前記第2の平均座標とによって識別された位置として定義する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項21に記載の有形コンピュータ可読媒体。
The operation for calculating the center position of the wavefront is
Averaging all first coordinates of positions associated with the wavefront to generate first average coordinates;
Averaging all second coordinates of the position associated with the wavefront to generate a second average coordinate;
Defining the center position of the wavefront as a position identified by the first average coordinate and the second average coordinate;
Further including
22. A tangible computer readable medium according to claim 21.
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